JP2826602B2

JP2826602B2 - 定速走行制御装置

Info

Publication number: JP2826602B2
Application number: JP2021581A
Authority: JP
Inventors: 謙一小川
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH03227731A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、車両の走行速度を目標速度と比較して、走
行速度を目標速度に等しくするために、スロットルバル
ブを開／閉駆動する定速走行制御装置に関する。

（従来の技術）定速走行制御装置は、走行速度を目標速度と比較して
前者が近いときにはスロットルバルブを開駆動し、前者
が高いときにはスロットルバルブを閉駆動する。

スロットルバルブは、例えばインテークマニホールド
の負圧を利用してダイアフラムを伸縮する負圧アクチュ
エータで開閉駆動される。ダイアフラム内空間をインテ
ークマニホールドに連通させることによりダイアフラム
が縮退してスロットルバルブが開駆動され、大気に連通
させることによりダイアフラムが伸張してスロットルバ
ルブが閉駆動される（例えば特開昭62−68138号公
報）。スロットルバルブ開度は、ダイアフラム内空間を
インテークマニホールドと大気に交互に切換え、かつイ
ンテークマニホールドと大気に連通させる時間比（デュ
ーティ）により定める。このデューティ（スロットルバ
ルブ開度）は、次のように定められる。

DV＝DS＋GV×（R_M−R₀−CT×Ａ）・・・（１） DV:出力デューティ,DS:初期セットデューティ，R_M：記
憶車速（目標車速），R₀：現車速（走行車速）,A:現加
速度,GV:積分ゲイン,CT:補償時間上式において、初期セットデューティDSは、標準走行
条件（平担路）で記憶車速で走行するために必要なスロ
ットル開度をもたらすデューティであり、記憶車速毎に
定められる。また、GV×（R_M−R₀−CT×Ａ）の項は、外
乱発生時に現車速R₀を記憶車速R_Mに収束させるための項
である。ところで、例えばDS＝40％（R_M＝80km/h）,GV
＝6.0％／（km/h）,CT＝1.4secで平担路走行をしている
うちに、車両が登坂状態となると、出力デューティDV＝
DS＝40％では、登坂することができず、車速が低下しは
じめる。そのため出力デューティDVは、GV×（R_M−R₀−
CT×Ａ）の項の影響により増大する。このとき、現加速
度Ａ＝−0.2km/h/sec,記憶車速R_Mと現車速R₀との差（車
速偏差）R_M−R₀＝3.0km/hとすると、DV＝40＋6.0×（3.
0＋1.4×0.2）＝59.68％となる。しかし、積分ゲインGV
は標準走行条件（平担路）で外乱が発生したときにハン
チング，サージ等のないように収束するようにマッチン
グされた値であるため、登坂時に車速が記憶車速R_Mに収
束するために必要なほどその値は大きくない。従って、
登坂状態が続くと、車速は徐々に低下し、登坂傾斜によ
り決まる車速まで低下し、つりあう（これをセット偏差
という）、という不具合が発生する。

そこで、以下の（２）式のように、上記（１）式に積
分項を加えた演算式でデューティを決定することが提案
されている（特開昭62−68138号公報）。

DV＝DS＋GV×（R_M−R₀−CT×Ａ）＋DI ・・・（２） DI＝DI＋ΔDI DI:積分デューティ，ΔDI:車速偏差 R_M−R₀により決まる任意の値（２）式の積分デューティDIの項により、登坂時に上
述したセット偏差が生ずると、DIが徐々に増大し、出力
デューティDVを増大させるため車速R₀は、記憶車速R_Mに
収束する。

以上のように、登坂路で車速がダウンすると積分値が
大となり出力デューティを大として駆動力を増大させよ
うとするが、自動変速機において変速ギアが高速用のギ
アに入っている場合、特にオーバドライブ機構を使用し
ている場合、駆動力が不十分となって車速が除々に低下
していくことがある。このため、出力デューティが最大
値となってから一定の間またはセットデューティの積分
補正が停止されてから車速が所定値を越えている時シフ
トダウンする定速走行装置（特開昭63−38038号公報）
や、デューティ100％にもかかわらず車速が所定値以上
ダウンした時シフトダウンし積分値をリセットする定速
走行装置（特開昭62−85732号公報）が提案されてい
る。

（発明が解決しようとする課題）しかし上述のシステムにおいては、出力デューティが
最大値となった後にシフトダウンを指示するので、出力
デューティが最大値に達するまでの間に車速の低下が進
行するという問題と、自動変速機がシフトダウンしたと
きに車速が比較的に大きく変動する問題がある。

本発明は登坂時の速度低下にすばやく対応して車速の
大きな低下を防止しかつ自動変速機のシフトダウン時の
車速を抑制することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の定速走行制御装置は、車両のスロットルバル
ブに結合された、スロットル駆動手段（20）；車両の速
度に応じた電気信号を発生する、車速検出手段（Mag,LS
W）；目標速度（R_M）と走行速度（R₀）との偏差（R_M−R
₀）を積算し、積算値（DI）に対応して、走行速度
（R₀）が目標速度（R_M）に合致する方向に前記スロット
ル駆動手段（20）を付勢する、速度制御手段；偏差（Δ
DI）＝目標速度（R_M）−走行速度（R₀）が正の場合にお
いて、該偏差（ΔDI）の積算値（DI）が所定値（30％）
以上のときにシフトダウンを指示して積算値（DI）を所
定量（15％）低減したものに更新し、偏差（R_M−R₀）ま
たは積分値（DI）が所定値（2.0km/h又は５％）未満と
なったときに前記シフトダウンの指示を解除する変速指
示手段（CPU）；および、前記シフトダウンの指示に応
答して変速機の速度段を下位段にシフトして該指示があ
る間該下位段よりも上位段へのシフトを保留する自動変
速手段（21〜31）；を備える。

（作用）これによれば変速指示手段（CPU）が、偏差（ΔDI）
＝目標速度（R_M）−走行速度（R₀）が正の場合におい
て、該偏差（ΔDI）の積算値（DI）が所定値（30％）以
上のときにシフトダウンを指示し、偏差（R_M−R₀）又は
積分値（DI）が所定値（2.0km/h又は５％）未満となっ
たときに前記シフトダウンの指示を解除する。すなわ
ち、車両が登坂状態に入ったことをすばやく検出してシ
フトダウンを指示し、低トルクでの走行をより減少さ
せ、車両の登坂能力を向上することができる。

また、シフトダウンを指示した状態では出力デューテ
ィが大となっており、シフトダウン指示の解除直後に駆
動力が増大した場合に車両が過度に加速することがあ
る。本発明では、変速指示手段（CPU）はシフトダウン
を指示した時に積算値（DI）を所定量（15％）減算す
る。これによって車両の過度の加速が未然に防止され
る。

（実施例）第１図に、本発明の一実施例の構成概要を示す。この
実施例は、ロックアップ機能付自動変速装置を備える車
両に適用したものである。この実施例では装置の制御に
マイクロコンピュータCPUを用いている。この電気回路
の電源は、イグニッションスイッチに連動するスイッチ
IGSを介して、車上バッテリBTから供給される。電圧安
定化回路VRGによって、5Vの安定な電圧に変換された電
力がマイクロコンピュータCPU等の論理回路に印加され
る。

BSWは、ブレーキペダル（図示せず）の操作に連動す
るブレーキスイッチ,CSWは、クラッチペダル（図示せ
ず）の操作に連動するクラッチスイッチ,SSWは、定速走
行指令用のセットスイッチ,RSWは、定速走行の再開指令
用のリジュームスイッチおよび、LSWは、車速検出用の
リードスイッチである。このリードスイッチLSWの近傍
には、スピードメータケーブルに接続された永久磁石Ma
gが配置されている。LPは、ストップランプである。

スイッチBSWの一端はヒューズFS2を介してスイッチIG
Sに接続されており、スイッチBSWの他端はストップラン
プLPを介して接地されている。スイッチBSWの両端は、
それぞれインタフェース回路IFCを介して、マイクロコ
ンピュータCPUの入力ポートP1およびP2に接続されてい
る。また、スイッチCSW,SSW,RSWおよびLSWは、一端が全
て接地されており、他端はそれぞれ，インタフェース回
路IFCを介して、マイクロコンピュータCPUの入力ポート
P3,P4,P5およびP6に接続されている。なお、マイクロコ
ンピュータCPUの入力ポートP6は、外部割込み入力端子
である。

マイクロコンピュータCPUの出力ポートP7およびP8に
は、それぞれソレノイドドライバSD1およびSD2を介し
て、ソレノイドSL1およびSL2が接続されている。これら
のソレノイドSL1およびSL2は、それぞれ後述する負圧ア
クチュエータのコントロールソレノイドおよびリリース
用ソレノイドとして動作する。

マイクロコンピュータCPUの出力ポートP9には、バキ
ュームポンプVPを駆動する駆動モータＭを付勢するモー
タドライバMDが接続されている。

マイクロコンピュータCPUの出力ポートP10には、自動
変速装置が接続されている。この自動変速装置について
説明する。

エンジンの回転軸29には、直結（ロックアップ）クラ
ッチ付トルクコンバータ21の入力軸が結合されており、
トルクコンバータ21の出力軸にオーバドライブ機構22の
入力軸が、該機構22の出力軸に歯車変装機構23の入力軸
が結合されている。機構23の出力軸24がプロペラシャフ
ト（図示せず），デファレンシャル（図示せず）等を介
して、車軸（図示せず）を駆動する。

トルクコンバータ21,オーバドライブ機構22および歯
車変速機構23は、シフトレバー，シフトバルブ，切換ソ
レノイド弁26,27およびロックアップソレノイド弁28を
含む油圧回路で駆動される。シフトレバー位置センサ25
がシフトレバーの設定位置を検出する。シフトレバーの
設定位置を示す信号は、マイクロコンピュータを主体と
する変速コントローラ31に与えられる。また、リードス
イッチLSWの開／閉信号がスピード検出回路30に与えら
れ、回路30が車速信号をコントローラ31に与える。

以上に説明した自動変速装置の構成は、本出願人が特
開昭56−39354号公報ですでに提示したものと同様であ
る。しかし、マイクロコンピュータCPUのシフトダウン
指示に対応して速度段を下位段に変速（シフトダウン）
する。少々の変更、主に制御プログラムの変更が施され
ている。この自動変速装置の動作の概要と、マイクロコ
ンピュータCPUの指示に応答した制御動作の内容は、第1
1図を参照して後述する。

第２図に、第１図に示す負圧アクチュエータ20の構成
を示す。

ハウジング１は、２つの部分1aと1bでなっている。ダ
イアフラム２は、これらの２つの部分1a,1bで挟持され
ている。ダイアフラム２とハウジング1aで囲まれた空間
が負圧室であり、ダイアフラム２とハウジング1bで囲ま
れた空間は大気と連通している。３は、ハウジング1aと
ダイアフラム２の間に介挿された圧縮コイルスプリング
であり、負圧室の圧力が大気圧に近いときにはダイアフ
ラム２を仮想線の位置まで押し戻す。ダイアフラム２の
中央付近に固着した突起４が、スロットルバルブ５のリ
ンクと接続されている。ハウジング1aには、インテーク
マニホールド６と連通する負圧取入口７と、大気取入口
８および９が設けてある。

10が負圧制御弁であり、11が負圧解放弁であって両者
ともハウジング1aに固着されている。負圧制御弁10の可
動片12は、Ｐを支点として傾動可能であり一端に引張コ
イルスプリング13が接続され、もう一端はコントロール
ソレノイドSL1に対向している。可動片12の両端が弁体
として機能し、それらがソレノイドSL1の付勢・消勢に
対応して負圧取入口７開放，大気取入口８閉塞（図示の
状態）または負圧取入口７閉塞，大気取入口８開放とす
る。

負圧解放弁11も10と同様に可動片14,引張コイルスプ
リング15およびソレノイドSL2を有するが、可動片14は
大気取入口９の閉塞（図示の状態）または開放を行う。

また、インテークマニホールド６とそれに連通する負
圧取入口７の間に、外部負圧源であるバキュームポンプ
VPの吸入口が連通している。バキュームポンプVPは、モ
ータＭにより駆動され吸引圧（負圧）を負圧取入口７に
与える。18は、逆止弁である。なお、16がアクセルペダ
ル、17が引張コイルスプリングである。

第３図に、第１図に示すマイクロコンピュータCPUの
制御動作の概略を示し、第４図，第５図，第６図，第７
図，第８図，第9a図，第9b図，第10a図，第10b図および
第10c図に、第３図に示すサブルーチンまたは割込み処
理ルーチンの詳細を示す。

第３図を参照する。マイクロコンピュータCPUは、電
源がオンすると（S1:Sはフローチャートのステップまた
はサブルーチンを意味し、数字はフローチャートに付し
たステップ番号またはサブルーチン番号を示す；以下同
義）、初期設定すなわちポートの状態設定、メモリクリ
ア，パラメータ初期設定等を行う（S2）。マイクロコン
ピュータCPUは、初期設定を終了すると、S3以下の処理
を約50msec周期で繰り返し実行する。

S3では、入力ポートP1〜P6の状態を読み取る。次にS
4,S5,S6またはS7において、ブレーキスイッチBSW,クラ
ッチスイッチCSW,セットスイッチSSWまたはリジューム
スイッチRSWのいずれのスイッチがオンか否かを調べ
る。ブレーキスイッチBSWがオン（S4）またはクラッチ
スイッチCSWがオン（S5）であれば、レジスタＳに０を
セットし（S8）、セットスイッチSSWがオンであれば（S
6）、レジスタＳに２をセットし（S9）、リジュームス
イッチRSWがオンであれば（S7）、レジスタＳに３をセ
ットする（S10）。

そしてレジスタＳの内容に応じて（S11）、「待機処
理」（S12），「定速制御処理」（S13），「セット処
理」（S14）または「リジューム処理」（S15）に分岐
し、入力ポートの読み取りに戻る（S3）。以後、この動
作をループ状に繰り返し実行する。

なお、ヒューズFS2が切れた場合でもスイッチBSWの動
作を検出できるように、マイクロコンピュータCPUは、
入力ポートP2が高レベルＨになった場合と入力ポートP1
が低レベルＬになった場合のいずれも、スイッチBSWが
オンした、と判定する。

第４図を参照して外部割込み（S16）を説明する。外
部割込みは、この例では車速検出用のリードスイッチLS
Wがオンする毎に、つまり入力ポートP6に印加される信
号の立下りで発生する。外部割込みが発生すると（S1
6）、レジスタR₄の内容をインクリメントする（１）。
その結果、ステップ２で、レジスタR₄の内容が４未満な
らメインルーチンに戻るが、レジスタR₄の内容が４以上
であると、マイクロコンピュータCPUはその内部に備わ
ったハードウェアカウンタCNの内容を読む。

カウンタCNは、マイクロコンピュータCPUの動作とは
別に常時所定周期のクロックパルスを計数するが、外部
割込みが４回発生する毎にクリアされる。従って、この
カウンタCNには、車速検出用リードスイッチLSWから４
つのパルスが出力される時間に応じた値をカウントす
る。リードスイッチLSWの近傍に配置した永久磁石は４
極になっており、それが１回転するとリードスイッチLS
Wは４つのパルスを出力する。つまり、カウンタCNはス
ピードメータケーブルが１回転する時間を測定する。

カウンタCNの内容を読んで得られる周期データは、レ
ジスタR₅に格納し、レジスタR₄の内容が４以上になる
と、レジスタR₄の内容をクリアする（３）。そして、レ
ジスタR₅に格納した周期データから、車速を演算し、そ
の結果をレジスタR₀に格納する（４）。

これらの処理が終了すると、カウンタCNの内容をクリ
アして再スタートし（５）、メインルーチンに戻る。

次に、第５図を参照してタイマ割込処理（S17）を説
明する。この例では、マイクロコンピュータCPUが内部
に備えるハードウェアタイマを利用して、所定周期毎に
タイマ割込要求が発生するようにしている。そのタイマ
割込要求が発生すると、第５図に示すタイマ割込処理
（S17）を実行する。

タイマ割込処理（S17）では、レジスタR_A，R_Bをイン
クリメントする（11）。これらのレジスタは、それぞれ
独立したタイマとして利用される。

レジスタR_Aの値が所定値NAを越える毎に（12）、レジ
スタR₂にレジスタR₁の内容を記憶し、レジスタR₁にレジ
スタR₀の内容を記憶する（13）。レジスタR_Aの値が所定
値NAを越える毎にこの処理を行うので、各レジスタR₂お
よびR₁には、それぞれ最も新しい車速および前回測定し
た車速が入る。

更に、レジスタR₁の値からレジスタR₂の値を引いた結
果をレジスタR₃に格納し、レジスタR_Aの内容を０にクリ
アする（14）。この処理は、NAの値により定まる所定時
間毎に定期的に行われる。レジスタR₃の内容は、後述す
るデューティ演算において、加速度データとして利用さ
れる。

なお、タイマ割込処理（S17）においてインクリメン
トされるレジスタR_Bは、各種スイッチのオン時間または
オフ時間測定用タイマとして利用される。また、第３図
では図示してないが、ブレーキスイッチBSW,クラッチス
イッチCSW,セットスイッチSSWまたはリジュームスイッ
チRSWが、オフ状態から始めてオン状態に変化した時に
は、いずれも、レジスタR_Bの値を０にクリアする。これ
によって、各スイッチがオンしてからの経過時間が判定
できる。

次に、第６図を参照して「待機処理」（S12）を説明
する。この処理においては、単にコントロールソレノイ
ドSL1およびリリースソレノイドSL2をオフにセットして
（21,22）、メインルーチンに戻る。このようにセット
すると、負圧制御弁10および負圧解放弁11は、ともに負
圧アクチュエータ20内の負圧室を大気と連通する。従
って、負圧アクチュエータ20は、スロットルバルブ５を
開かない方向に動く。

次に、第７図を参照して「セット処理」（S14）を説
明する。セットスイッチSSWがオンすると、まず、リリ
ースソレノイドSL2をオンにセットする（31）。これに
よって負圧解放弁11は、負圧アクチュエータの負圧室を
大気から遮断する。ただし、この状態でもコントロール
ソレノイドSL1はオフのままなので、負圧制御弁10は負
圧アクチュエータの負圧室を大気と連通にしている。

セットスイッチSSWがオンの状態を保持していると（3
2）、この後直ちにメインルーチンに戻る。従って車両
が所定の走行状態であっても、ドライバがアクセルペダ
ル16から足を離していると、車速は徐々に降下する。セ
ットスイッチSSWがオンからオフに変化すると（32）、
その時のレジスタR₀の内容、すなわち現車速を車速メモ
リR_Mに格納し（33）、レジスタＳに１をセットする（3
4）。レジスタＳに１がセットされると、次のループ処
理からは、後述する第9a図および第9b図に示される「定
速制御処理」（S13）を実行する。

次に、第８図を参照して「リジューム処理」（S15）
を説明する。リジュームスイッチRSWがオンすると、ま
ずリリースソレノイドSL2をオンにセットする（41）。
これによって負圧解放弁11は、負圧アクチュエータの負
圧室を大気から遮断する。次にリジュームタイマのオー
バフローをチェックする（42）。なお、リジュームタイ
マは、リジュームスイッチRSWが最初にオンした時にク
リアされるレジスタR_Bのことである。オーバフローして
なければ、メインルーチンに戻る。

リジュームタイマがオーバフローすると（43）、コン
トロールソレノイドSL1をオン状態にセットし（44）、
レジスタR₀の内容を車速メモリR_Mに格納する（45）。コ
ントロールソレノイドSL1をオン状態に維持すると、負
圧制御弁10は負圧アクチュエータ20の負圧室を、インテ
ークマニホールド６と連通する負圧系に接続する。従っ
て、この状態では負圧アクチュエータの状態はスロット
ルバルブ５を開く方向に徐々に変化し、車速は徐々に上
昇する。リジュームスイッチRSWがオフになると（4
2）、レジスタＳに１をセットし（46）、次のループ処
理においては「定速制御処理」（S13）に進む。

リジュームタイマがオーバフローする前にリジューム
スイッチRSWがオフになる場合には、それまでに車速メ
モリR_Mに記憶されていた車速を読み出して定速走行に入
るが、リジュームタイマがオーバフローした場合には、
車速メモリR_Mの内容がその時の車速に更新されるので、
走行中の車速で定速走行に入る。

第9a図および第9b図を参照して「定速制御処理」（S1
3）を説明する。第9a図にて、デューティ制御タイミン
グ（50msec毎）となると（51）、「定速制御デューティ
計算」サブルーチンにて出力デューティおよび積分デュ
ーティの計算をする（52）。

ここで、第10a図，第10b図および第10c図を参照して
「定速制御デューティ計算」（52）について説明する。
第10a図を参照する。まず、初期セットデューティDSを
計算する（81）。初期セットデューティDSは、車両が外
乱のない平担路を走行するときに必要とされる記憶車速
V_Mに対応したデューティであり、あらかじめ設定されて
いる。よって、記憶車速V_M（レジスタR_Mに格納された
値）から初期セットデューティDSを計算する。次に、予
め設定されたループゲインGV,記憶車速V_M（レジスタR_M
に格納された値），現車速V₀（レジスタR₀に格納された
値），予め設定された補償時定数CT（スロットルバルブ
５の開度変化に対する車速変化の遅れを補償する時定
数），およびそのときの加速度Ａ（「タイマ割込処理」
（S17）においてレジスタR₃に格納された内容に対応す
るもの）を用いて、 GV×（V_M−V₀−CT×Ａ）・・・（３）の計算を行う（82）。次に車速偏差V_M−V₀が０より小さ
いか否かをチェックし（83）、V_M−V₀が０より小さいと
きは、更に、V_M−V₀が−2.0km/h以下であるか調べ（8
6）、−2.0km/h以下であるとV_M−V₀＝−2.0km/hと下限
のリミットをかける（87）。また、V_M−V₀が０以上のと
きには、更にV_M−V₀が5.0km/h以上であるか調べ（8
4）、5.0km/h以上であるとV_M−V₀＝5.0km/hと上限のリ
ミットをかける（85）。

上限のリミットは、登坂時の正の車速偏差の積分値の
過度の上昇を抑制して登坂終了時の車速のオーバシュー
トを抑制するためのものであり、下限のリミットは、降
坂時又は車両の定速制御中にドライバがアクセルペダル
を踏込みマニュアル増速するオーバライド時に、負の車
速偏差が生じ積分が行われ降坂終了時又はオーバライド
終了時に、後述する積分デューティDIのために発生する
アンダーシュートを防止するためのものである。また、
車速偏差が負のとき（オーバライド時または降坂時）の
リミット値（V_M−V₀＝−2.0km/h）の絶対値を車速偏差
が正のとき（登坂時）のリミット値（V_M−V₀＝5.0km/
h）より小さくすることで降坂時又はオーバライド時に
必要以上に積分デューティが増すのを防止する。

次にCPUは、ステップ88,89,90Aおよび90Bで、（１）
走行が登坂路から降坂路又は平担路に変わったか、
（２）走行が降坂路から登坂路又は平担路に変わった
か、をチェックする。

上記（１）の場合には、これまでの登坂路走行により
積分値DIが正でしかもかなり大きい値になっている。こ
れをステップ90Aでチェックする。また、登坂路から降
坂路又は平担路走行に変わったのでそれまでの積分値DI
によりスロットル開度が大きいので、車速偏差が連続し
て負となる。これをステップ89でチエックする。ステッ
プ89において、V_M−V₀は今回算出した車速偏差，V_M−V₁
は前回算出した車速偏差である。これらのチェックにお
いて、今回算出した車速偏差V_M−V₀と前回算出した車速
偏差V_M−V₁が共に負であって（89のチェックがYES）、
しか積算値DI（デューティ換算値）が＋15％以上（90A
のチェックがYES）であると、上記（１）であるとし
て、現在の走行条件に対して積分値が過度に大きいこと
を示すΔDI増大フラグを設定する（91）。

上記（２）の場合には、これまでの降坂路走行により
積分値DIが負でしかもその絶対値がかなり大きい値にな
っている。これをステップ90Bでチェックする。また、
降坂路から登坂路又は平担路走行に変わったのでそれま
での積分値DIによりスロットル開度が小さいので、車速
偏差が連続して正となる。これをステップ88でチエック
する。ステップ88において、今回算出した車速偏差V_M−
V₀と前回算出した車速偏差V_M−V₁が共に正であって（88
のチェックがYES）、しかも積算値DI（デューティ換算
値）が−15％以下（90BのチェックがYES）であると、上
記（２）であるとして、現在の走行条件に対して積分値
が過度に大きい（負側に大きい）ことを示すΔDI増大フ
ラグを設定し（91）、ΔDI増大タイマをスタートする
（92）。なお、このΔDI増大タイマがタイムオーバする
までは、積分用の加算値を、後述のサブルーチン103で
大きいゲイン（0.04）で積分加算するので、上記（１）
又は（２）の場合、それまでの大きい積分値が急速に低
減し、車速V₀が早く目標車速V_Mに収束し、上記（１）又
は（２）の場合の、目標車速に対する走行車速のオーバ
シュート又はアンダーシュートが防止される。

第10b図を参照する。積分値ΔDI増大フラグが有ると
（93）、所定時間経過後（94）に積分値ΔDI増大フラグ
をリセットする（95）。再度、積分値ΔDI増大フラグが
有るか否かをチェックし（96）、フラグがなければ、後
述するオーバドライブが禁止か否かをチェックし（9
7）、禁止でなければ車速偏差V_M−V₀が０より小さいか
を調べる（98）。車速偏差V_M−V₀が０以上であれば、更
に2.0km/h以上か否かをチェックし（99）、車速偏差V_M
−V₀が2.0km/h以上であれば今回の積分加算値ΔDIを、 ΔDI＝0.04×（V_M−V₀）−0.02×2.0に設定する（10
0）。よって、今回の車速偏差に対する積分加算値ΔDI
は、第12a図に示すＩの関係となる。車速偏差V_M−V₀が
ステップ99で2.0km/hより小さいとき、またステップ98
で０より小さいときは今回の積分加算値ΔDIを第12a図
のIIのように、 ΔDI＝0.02×（V_M−V₀）に設定する（101）。なお、車
速偏差V_M−V₀が−2.0km/h以下は、リミッタがかけられ
ている（ステップ87による）。

従って、車速偏差V_M−V₀が2.0km/h以上では早く積分
がされるように積分ゲインを大きく決めているので登坂
時には早く記憶車速V_Mに収束する。降下時には、車速偏
差V_M−V₀が０より小さくなるとデューティは小さくなり
スロットルバルブ５は、すぐに全閉となる。例えば、車
両の速度80km/hにおける初期セットデューティDSは40％
であるがスロットル開度は約10％程度でしかないので出
力デューティの低下によりすぐに全閉となる。そのた
め、車速偏差V_M−V₀が負のときには積分により効果はほ
とんどなく、リミッタが小さくても問題はない。なお、
車速偏差V_M−V₀が負のときに積分を行わないと登坂から
平担に車両が移行したときに、積分値を減算できないの
でオーバシュートしてしまうのでこれを防止するため
に、上述のように、車速偏差が負のときにも積分を行
う。

ステップ96で積分値ΔDI増大フラグが有るとき（降坂
／登坂の変化から所定時間内）は、第12b図のIIIのよう
に積分ゲインを大きくしてステップ103でΔDI＝0.04×
（V_M−V₀）と設定する（第12a図のIIのゲインの２
倍）。よって、路面が登坂から降坂に変化したとき（ま
たは、その逆のとき）のように負荷が急変動したとき
に、それまで加算してきた積分値をすばやく減算するこ
とで、積分値の引き起すオーバシュート又はアンダーシ
ュートを少なくする。

ステップ97で、後述する変速機構のオーバドライブが
禁止のときは、ステップ102で、第12c図のIVのようにΔ
DI＝0.01×（V_M−V₀）と積分ゲインを小さくする（第12
a図のIIのゲインの1/2倍）。すなわち、登坂時にてオー
バドライブが禁止になると、車両系の駆動力が増し、そ
のためオーバドライブ走行中の積分ゲインを用いて出力
デューティを補正するとゲインが大きすぎて、ハンチン
グ等の原因となるためのオーバドライブ禁止中は、オー
バドライブ走行中に対し積分ゲインを小さくする。

ステップ104で前回の積分デューティDIと積分加算値
ΔDIは、符号付で加算され一担ワークエリアWORKにスト
アされる。更に、この値は40％でリミットされる（105,
106）。

第10c図を参照する。ステップ107で初期セットデュー
ティDS（81）とステップ82の（３）式との値を加算して
出力デューティDVを設定する。出力デューティDVは、下
限は３％でリミットされ（108,111）、上限は97％でリ
ミットされる（109,110）。ステップ112で出力デューテ
ィDVは、更新されるが、出力デューティDVは、下限でリ
ミット（113,117）、または上限でリミット（114,115）
されたときにはステップ116へ進まないので、今回の積
分行為は無視され積分されない。

つまり、登坂時、車速偏差V_M−V₀が生じその状態が長
く続くと積分デューティDIは積分により徐々に大きくな
り、その結果計算された出力デューティDVも大きくなり
リミット値（97％）以上となる。この状態が継続すると
デューティは97％を出力し続ける間に積分デューティだ
けが増大し続ける。このときの積分値は出力デューティ
を増大させているわけではなく増大した積分デューティ
が登坂から降下となったときにオーバシュートを大きく
させる原因となるだけである。そこで出力デューティDV
がリミット値を越えたときには、そのときの積分加算値
ΔDIを無効（零）とする。なお、降坂時も同様である。

再度、第9a図を参照する。ステップ53で、「定速制御
デューティ計算」（52）にて計算された出力デューティ
DVをセットすると、あらかじめ決められた周期（50msec
毎）にて負圧制御弁10のソレノイドSL1をデューティ制
御する。次に、積分デューティDIが25％となったときに
（57）バキュームポンプVPを駆動するモータＭをオンと
する（58）。また、バキュームポンプVPがオン中に車速
偏差V_M−V₀が1.0km/h未満になると（55）、バキューム
ポンプVPを駆動するモータＭをオフにする（56）。な
お、積分デューティDIが所定値以下になったときに、バ
キュームポンプVPをオフにしてもよい。つまり、登坂時
に、車速が低下して、車速偏差V_M−V₀が生じることによ
り出力デューティを大きくしようとスロットルバルブ５
の開度が大きくなるが、インテークマニホールドの負圧
が低く負圧アクチュエータ20内の負圧室の圧力は、低下
するため出力デューティを大きくしても負圧アクチュエ
ータ20の発生力は大きくならず、スロットルバルブ20
は、ある開度以上は開けられなくなるので、これを防止
するために、外部負圧源（バキュームポンプVP）を併用
する。

ステップ59で、バキュームポンプVPがオフからオンに
駆動された直後は、積分デューティDIを所定値（10％）
だけ減らす（60）。これにより、負圧アクチュエータ20
による負圧が低下して出力デューティDVが大となってい
る状態からバキュームポンプVPがオンし、急に負圧が上
昇することによりスロットル開度が大きくなり車両が過
度に加速することを防止する。

第9b図を参照する。積分デューティDIが30％以上のと
きは（62）オーバドライブを禁止し、レジスタTsdcに１
をセットする（63）。すなわち、登坂時に、車速が低下
し、出力デューティDVが大きくなっても駆動力が不十分
であると車速が徐々に低下することがあるのでオーバド
ライブを禁止することによって駆動力を増加させ登坂性
能を向上させる。また、一担オーバドライブを禁止した
後、車速偏差V_M−V₀が2.0km/h未満となると（64）オー
バドライブ禁止を解除して、Tsdcに０をセットする（6
5）。なお、積分デューティDIが所定値未満になったと
きにオーバドライブ禁止を解除してもよい。

ステップ66で、オーバドライブが許可から禁止になっ
た直後は、積分デューティDIを所定値（15％）だけ減ら
す（67）。これにより、オーバドライブ禁止直後に、駆
動力が増大したときに積分デューティDIによって出力デ
ューティが大きくなっていると急に駆動力が増し、加速
するのが防止される。

ステップ69では、レジスタR_Bを用いて、デューティ制
御周期内の位相をチェックする。そしてレジスタR_Bの内
容が０から出力デューティDVまでの間は（69）コントロ
ールソレノイドSL1をオンにセットし（70）、出力デュ
ーティDVからDVmax（デューティ制御周期）までの間は
（72）、コントロールソレノイドSL1をオフにセットす
る（71）。ステップ72で、R_BがDVmaxを越えると、すな
わちデューティ制御の１周期を終了する毎に、レジスタ
R_Bの内容をクリアし（73）、次の１周期の計時を開始す
る。計時は、第５図のタイマ割込（S17）で行われる。

よって、演算した出力デューティDVに応じてコントロ
ールソレノイドSL1をオン／オフ制御すると、それに応
じて負圧制御弁10が、負圧アクチュエータ20の負圧室
を、負圧系と大気に交互に接続する。これによって負圧
アクチュエータ内の負圧室の圧力がデューティDV対応値
に調整され、それに応じてスロットルバルブ５の開度が
定まる。

次に、第11図を参照して、変速コントローラ31の処理
動作を説明すると、変速コントローラ31は、それ自身に
電源が投入されると、初期化および初期設定を実行する
（120,121）。そして入力に読取を行って（122）、次に
マイクロコンピュータCPUからの信号Tsdcが１（シフト
ダウン指定）か否かをチェックして（123）、Tsdcに対
応した処理を行うが、この内容は後述する。この処理ス
テップを経過すると、シフトレバーポジションシフト判
定を行って、ここでシフトレバーの切換え検出、Ｎ（ニ
ュートラル）位置検出等を行い（127）、Ｎ位置である
とまた読取に戻る（122）。シフトレバーがＮからＤ
（ドライブ）,2または１に切換えられると、変速参照デ
ータの決定で（128）、速度段をシフトアップまたはシ
フトダウンするために参照する変速参照データ（各速度
段を維持する，シフトアップまたはシフトダウンする、
スロットル開度に対する車速最高値または最低値：最高
値を走行車速が越えるとシフトアップ，最低値以下にな
ると（シフトダウン）を決定する。以下、１→２変速
（シフトアップ）制御（129）,2→１変速（シフトダウ
ン）制御（139）,2→３変速制御（132）,3→２変速制御
（133）,3→４変速制御（135）,4→３変速制御（136）
およびロックアップ制御（137）を行い、読取（122）〜
ロックアップ制御（137）を繰返す。これらの変速制御
においては、現在の速度段に割り当てられている変速参
照データの中の、現在のスロットル開度に割り当てられ
ている車速最高値および最低値と現車速とを対比して、
現車速が最高値以上であるとシフトアップ要と判定し、
現車速が最低値以下であるとシフトダウン要と判定す
る。シフトアップまたはダウン要と判定すると、ロック
アップを解除してからシフトアップまたはシフトダウン
を実行する。シフトアップ要を判定せずしかもシフトダ
ウン要も判定しないときには、速度段は変更せず、次の
ステップに進む。ロックアップ制御（137）では、現車
速が現在設定している速度段に割り当てられている車速
最高値（スロットル開度対応）および最低値（スロット
ル開度対応）の内の現在のスロットル開度に割り当てら
れているものと現車速とを対比して、現車速が最高値以
上であるとロックアップし、最低値以下であるとロック
アップを解除する。

以上に説明した変速制御およびロックアップ制御は、
前記特開昭56−39354号公報に詳細に開示されているも
のであるので、ここでの詳細な説明は省略する。

さて、前述のマイクロコンピュータCPUからのシフト
ダウン指示（Tsdc＝１）に対応した、変速コントローラ
31の制御動作を説明すると、変速コントローラ31は、読
取で（122）、マイクロコンピュータCPUからの信号Tsdc
の信号レベルを読込むと、それが１（シフトダウン指
示）であるか否かをチェックして（123）、それが１で
あると、すでにシフトダウン指示対応のシフトダウンを
したことを示すフラグ（Fsdn＝１）があるかをチェック
して（124）、それがない（シフトダウンが指示された
がまだシフトダウンしていない）と、ロックアップを解
除して、変速機構22,23の速度段を現在設定中のものか
ら一段下位の速度段に設定し（125）、レジスタFsdnに
１を書込む（126）。その後は、Fsdnが１であるのでス
テップ131,134で、レジスタEsdnの内容が１であるの
で、２→３変速制御（132）および３→４変速制御（13
5）をスキップするので、これらのシフトアップが実行
されない。シフトダウンは、条件が整えば実行される。

このようにシフトダウンをしてシフトアップを禁止し
ているときに、マイクロコンピュータCPUが、信号Tsdc
を０（シフトダウン信号解除）すると、変速コントロー
ラ31がこれを読取り（122）、ステップ123を経てステッ
プ138で、レジスタFsdnの内容をクリアする。これによ
り、２→３変速制御（132）および３→４変速制御（13
5）が実行されるようになり、条件が整えばシフトアッ
プ変速が行われる。

なお、上述の実施例では、第9b図のステップ61.64,65
に示すように、オーバドライブを禁止している（シフト
ダウンを指示している）ときに、車速偏差が2.0km/h未
満になると禁止を解除（シフトダウン指示を解除）する
ようにしているが、これに代えて、積分値DIが例えば５
％などの低値未満になるとオーバドライブの禁止を解除
するようにしてもよい。このようにするときには、ステ
ップ64の内容を「DI＜５％」に変更すればよい。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明の車速制御装置によれば、偏差（Δ
DI）＝目標速度（R_M）−走行速度（R₀）が正の場合にお
いて、該偏差（ΔDI）の積算値（DI）が所定値（30％）
以上のときにシフトダウンを指示し、偏差（R_M−R₀）又
は積分値（DI）が所定値（2.0km/h又は５％）未満とな
ったときに前記シフトダウン指示を解除する。すなわ
ち、車両が登坂状態に入ったことをすばやく検出してシ
フトダウンを指示し、低トルクでの走行をより減少さ
せ、車両の登坂能力を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の定速走行装置の電気制御
回路を示すブロック図である。第２図は、第１図に示す装置に備わった負圧アクチュエ
ータ20を示す縦断面図である。第３図は、第１図に示すマイクロコンピュータCPUの概
略動作を示すフローチャートである。第４図，第５図，第６図，第７図，第８図，第9a図，第
9b図，第10a図，第10b図および第10c図は、第３図に示
すサブルーチンおよび割込処理を示すフローチャートで
ある。第11図は、第１図に示す変速コントローラ31のマイクロ
コンピュータCPUの制御動作を示すフローチャートであ
る。第12a図，第12b図および第12c図は、車速偏差V_M−Ｖと
積分加算値ΔDIとの関係を示すグラフである。 1,1a,1b:ハウジング,2:ダイアフラム 3:圧縮コイルスプリング、4:突起 5:スロットルバルブ、6:インテークマニホールド 7:負圧取入口、8,9:大気取入口 10:負圧制御弁、11:負圧解放弁 12,14:可動片、13,15,17:引張コイルスプリング 16:アクセルペダル、18:逆止弁 20:負圧アクチュエータ（スロットル駆動手段） 21:トルクコンバータ、22:オーバドライブ機構 23:歯車変速機構、24:出力軸 25:シフトレバー位置センサ、26,27:切換ソレノイド弁 28:ロックアップソレノイド弁、29:回転軸 30:スピード検出回路、31:変速コントローラ（21〜31:
自動変速手段） LSW:リードスイッチ、Mag:回転永久磁石 LSW,Mag:（速度検出手段） CPU:マイクロコンピュータ（速度制御手段，変速指示手
段） LP:ストップランプ、BSW:ブレーキスイッチ CSW:クラッチスイッチ、SSW:セットスイッチ RSW:リジュームスイッチ、FS1,FS2:ヒューズ BT:バッテリ、VRG:電圧安定化回路 IFC:インタフェース回路、SD1,SD2:ソレノイドドライバ SL1,SL2:ソレノイド、P:支点 MD:モータドライバ、M:モータ VP:バキュームポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 41/14 ３２０Ｆ０２Ｄ 41/14 ３２０ＤＦ１６Ｈ 61/00 Ｆ１６Ｈ 61/00 // Ｆ１６Ｈ 59:46 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 31/00 - 31/18 F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 41/40 F16H 61/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のスロットルバルブに結合された、ス
ロットル駆動手段；車両の速度に応じた電気信号を発生する、車速検出手
段；目標速度と走行速度との偏差を積算し、積算値に対応し
て、走行速度が目標速度に合致する方向に前記スロット
ル駆動手段を付勢する、速度制御手段；偏差＝目標速度−走行速度が正の場合において、該偏差
の積算値が所定値以上のときにシフトダウンを指示して
積算値を所定量低減したものに更新し、偏差または積算
値が所定値未満となったときに前記シフトダウンの指示
を解除する変速指示手段；および、前記シフトダウンの指示に応答して変速機の速度段を下
位段にシフトして該指示がある間該下位段よりも上位段
へのシフトを保留する自動変速手段；を備える、定速走行制御装置。